2024高考物理大二輪復(fù)習(xí)專題七鴨部分7.2精練含解析

PAGEPAGE5選考部分(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)1．(1)(5分)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x＝5m處起先計時。已知x＝1m處的質(zhì)點P連續(xù)兩次位于波峰的時間間隔為0.4s，則下面說法中正確的是________(選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)。A．該列波在0.1s內(nèi)向右傳播的距離為1mB．質(zhì)點P(x＝1m)在0.1s內(nèi)向右運動的位移大小為1mC．在0～0.1s時間內(nèi)，質(zhì)點Q(x＝1.5m)通過的路程是10cmD．在t＝0.2s時，質(zhì)點Q(x＝1.5m)的振動方向沿y軸正方向E．質(zhì)點N(x＝9m)經(jīng)過0.5s第一次到達波谷(2)(10分)如圖所示為一玻璃磚的截面圖，該截面是始終角邊為20cm的等腰直角三角形ABC，其中截面的AC邊與接收屏PQ垂直，垂足為C。一束由a和b兩種色光組成的復(fù)合色光由AB的中點垂直AB射向AC中點O處，結(jié)果在接收屏上出現(xiàn)了兩個亮點。已知玻璃磚對a光的折射率n1＝eq\f(2\r(3),3)，對b光的折射率n2＝eq\r(2)。依據(jù)所學(xué)學(xué)問分析兩亮點的顏色，并求兩亮點之間的距離。解析：(1)T＝0.4s，v＝eq\f(λ,T)＝10m/s，該列波在0.1s內(nèi)向右傳播的距離為x＝10×0.1m＝1m，A正確；質(zhì)點不會隨波遷移，B錯誤；質(zhì)點Q在0～0.1s時間內(nèi)通過的路程大于一個振幅，C錯誤；經(jīng)過eq\f(1,2)周期、質(zhì)點Q位于x軸下方正在接近平衡位置，D正確；經(jīng)過0.5s，波谷第一次傳播到坐標(biāo)是4m＋0.5×10m＝9m，E正確。(2)設(shè)a和b兩種色光發(fā)生全反射的臨界角分別為C1、C2，由折射定律可知sinC1＝eq\f(1,n1)＝eq\f(\r(3),2)sinC2＝eq\f(1,n2)＝eq\f(\r(2),2)則C1＝60°，C2＝45°復(fù)合色光到達AC邊時的入射角i＝45°＝C2<C1故b光在AC面發(fā)生全反射，而a光在AC面一部分折射，一部分反射作出該復(fù)合色光經(jīng)玻璃磚反射和折射后的光路，如圖所示由幾何關(guān)系可知，反射光線與BC面垂直，所以亮點E為a色，亮點F為a和b兩種的混合色設(shè)a光經(jīng)玻璃磚AC面折射的折射角為r，依據(jù)折射定律有n1＝eq\f(sinr,sini)解得sinr＝eq\f(\r(6),3)則CE＝eq\f(OC,tanr)＝10cm△OCF為等腰直角三角形，則CF＝10eq\r(2)cm所以EF＝(10＋10eq\r(2))cm＝10(1＋eq\r(2))cm答案：(1)ADE(2)亮點E為a色，亮點F為a和b兩種的混合色10(1＋eq\r(2))cm2.(1)(5分)如圖所示，ABCD為某棱鏡的橫截面，其中∠B＝∠C＝90°，∠D＝75°。某同學(xué)想測量該棱鏡的折射率，他用激光筆從BC邊上的P點射入一束激光，激光從Q點射出時與AD邊的夾角為45°，已知QE⊥BC，∠PQE＝15°，則該棱鏡的折射率為________，若變更入射激光的方向，使激光在AD邊恰好發(fā)生全反射，其反射光干脆射到CD邊后________(填“能”或“不能”)從CD邊射出。(2)(10分)如圖甲所示，在某介質(zhì)中波源A、B相距d＝20m，t＝0時二者同時起先上下振動，A只振動了半個周期，B連續(xù)振動，兩波源的振動圖象如圖乙所示。兩振動所形成的波沿AB連線相向傳播，波速均為v＝1.0m/s，求：(ⅰ)兩振動所形成波的波長λA、λB；(ⅱ)在t＝0到t＝16s時間內(nèi)從A發(fā)出的半個波在前進的過程中所遇到B發(fā)出波的波峰個數(shù)。解析：(1)過Q點作出過AD面的法線QF，如答圖甲所示，由幾何關(guān)系可知∠PQF＝30°，折射光線與法線的夾角為45°，由折射定律可知n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)；若激光在AD面發(fā)生全反射，沒發(fā)生全反射的臨界角為C，則由公式n＝eq\f(1,sinC)可知，C＝45°，作出光路圖如答圖乙所示，光線在CD面的入射角等于30°，則光線能從CD面射出。(2)(ⅰ)由題圖乙可得：TA＝0.4sTB＝2s由波速公式可得：λA＝vTA＝0.4mλB＝vTB＝2m(ⅱ)解法一經(jīng)時間t1兩波相遇：t1＝eq\f(d,2v)＝10s在相遇的時間t2內(nèi)：t2＝t－t1＝6s相對位移：x＝2vt2＝12m從A發(fā)出的半個波遇到B發(fā)出波的波峰個數(shù)：n＝eq\f(x,λB)＝6解法二16s內(nèi)兩列波相對運動的長度Δl＝lA＋lB－d＝2vt－d＝12mn＝eq\f(Δl,λB)＝6即從A發(fā)出的半個波遇到B發(fā)出波的波峰個數(shù)為6答案：(1)eq\r(2)能(2)(ⅰ)0.4m2m(ⅱ)63．(1)(5分)下列說法中正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．利用紅外攝影可以不受天氣(陰雨、大霧等)的影響，因為紅外線的波長比可見光的波長長，更簡單繞過障礙物B．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，但并非全部的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象C．照相機鏡頭上會鍍一層膜，有時會在鏡頭前加一個偏振片，這樣做都是為了增加光的透射強度D．用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息，這是光的衍射的應(yīng)用E．在雙縫干涉試驗中，若用白光作為光源，也能視察到干涉圖樣(2)(10分)如圖a所示，一簡諧橫波沿A、B兩點的連線向右傳播，A、B兩點相距5m，其振動圖象如圖b所示，實線為A點的振動圖象，虛線為B點的振動圖象。(ⅰ)求該波的波長。(ⅱ)求該波的最大傳播速度。解析：(1)紅外線的波長長，簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象，更簡單繞開障礙物，故A正確；只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故B正確；照相機鏡頭上會鍍一層膜，為增透膜，這是為了增加光的透射強度，加偏振片的目的為消弱某些光的透射強度，故C錯誤；光導(dǎo)纖維傳送信號利用的是光的全反射原理，故D錯誤；白光含有七種不同的色光，七種色光波長不同，干涉后的條紋間距不同，故在雙縫干涉試驗中，若用白光作為光源，可得到彩色條紋，E正確。(2)(ⅰ)依據(jù)振動圖象可知質(zhì)點A在坐標(biāo)原點，且向上振動，而此時質(zhì)點B在振幅一半的位置處且向上振動，從題圖b中可知振動周期為T＝1.0s，則ω＝eq\f(2π,T)＝2πrad/s相應(yīng)質(zhì)點B的振動方程為y＝Asin2πt(t－t0)(其中t0<0.25s)當(dāng)t＝0時，將圖b中的數(shù)據(jù)信息代入得5cm＝10cm·sin(－2πt0)解得t0＝eq\f(11,12)s即t＝eq\f(11,12)T則依據(jù)題意可得A、B兩點之間的距離為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(11,12)))λ＝5m(n＝0,1,2,3，…)則λ＝eq\f(60,12n＋11)m(n＝0,1,2,3，…)(ⅱ)當(dāng)n＝0時，依據(jù)λ＝eq\f(60,12n＋11)m可知波長最大，依據(jù)v＝eq\f(λmax,T)，得機械波的最大速度為v＝eq\f(λmax,T)＝eq\f(60,11)m/s答案：(1)ABE(2)(ⅰ)eq\f(60,12n＋11)m(n＝0,1,2,3…)(ⅱ)eq\f(60,11)m/s4．(1)(5分)圖甲為一列筒諧橫波在t＝1s時的波形圖，圖乙為該簡諧橫波上平衡位置在x＝1m處的質(zhì)點的振動圖象，若該簡諧橫波為位于x＝0m或x＝4m處的振源振動所形成的。則下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．該波的振源肯定位于x＝0m處B．假如該波與另一頻率為1Hz的簡諧橫波相遇，則肯定不能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．假如該波遇到一尺寸為4m的障礙物時肯定能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．假如位于x＝2m處的視察者沿x軸的負方向運動時，視察者接收到的頻率肯定變小E．t＝1.5s時，平衡位置在x＝2m處的質(zhì)點具有負方向的最大加速度(2)(10分)如圖所示為某透亮介質(zhì)的橫截面，該橫截面由半徑為R的eq\f(1,4)圓和始終角三角形NOP構(gòu)成，∠NOP＝90°，∠OPN＝30°，一細束激光平行于MP射入透亮介質(zhì)，且入射點A與MP間的距離為h＝eq\f(\r(3),2)R，該透亮介質(zhì)對該激光的折射率為n＝eq\f(\r(6),2)。(ⅰ)第一次射到NP的光束能否射出透亮介質(zhì)？請說明理由。(ⅱ)求第一次由MP射出的光線與MP間的夾角。解析：(1)由振動圖象可知，t＝1s時，x＝1m處的質(zhì)點位于平衡位置且向下運動，則由質(zhì)點的振動方向以及波的傳播方向可知，該簡諧波沿x軸的負方向傳播，則該振源肯定位于x＝4m處，則A錯誤；由振動圖象可知，該簡諧波的頻率為0.5Hz，當(dāng)與頻率為1Hz的簡諧橫波相遇，則肯定不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，B正確；發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多，由題圖甲可知該波的波長為λ＝2m，則當(dāng)該波遇到一尺寸為4m的小孔時不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C錯誤；假如位于x＝2m處的視察者沿x軸的負方向運動時，由多普勒效應(yīng)知該視察者接收到的頻率肯定變小，D正確，t＝1.5s時，平衡位置在x＝2m處的質(zhì)點位于正方向的最大位移處，則該質(zhì)點具有負方向的最大加速度，E正確。(2)(ⅰ)如圖所示，該激光束的入射點為A，則連線OA為法線，過A點作AA′垂直于MP，設(shè)該激光束的入射角和折射角分別為i、r，則sini＝eq\f(h,R)＝eq\f(\r(3),2)由折射定律得n＝eq\f(\r(6),2)＝eq\f(sini,sinr)解得r＝45°由幾何關(guān)系知，該激光束在透亮介質(zhì)NP邊的入射角為75°，該激光束在透亮介質(zhì)中全反射臨界角的正弦值為sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(6),3)<eq\f(\r(3),2)，故C<6